Università Roma Tre

Modulo 0 – Introduzione
- Presentazione del corso, obiettivi, modalità di valutazione
- Introduzione degli studenti, verifica del background
- Breve panoramica sulla sismologia e la sua importanza

Modulo 1 – Fondamenti di Sismologia
- Definizione di terremoto, tettonica a placche e deformazioni.
- Introduzione al tensore di sforzo e deformazione:
- Concetti principali: Vettore trazione, relazioni di Cauchy.
- Diagonalizzazione del tensore e sforzi principali.
- Invarianti dello sforzo e dilatazione cubica.
- Applicazioni: Importanza per comprendere la sorgente sismica.
- Relazioni tra sforzo e deformazione:
- Cenni sulle equazioni costitutive: Legge di Hooke generalizzata.
- Modelli elastici isotropi e omogenei.
- Magnitudo, intensità e energia sismica:
- Differenze tra scale sismiche (Richter, momento sismico, Mw).
- Applicazioni pratiche: Come calcolare la magnitudo a partire dai dati
osservati.
- Struttura interna della Terra e discontinuità:
- Metodo delle onde sismiche per dedurre la struttura interna.
- Oscillazioni libere della Terra:
- Modi fondamentali: Sferoidali e toroidali.
- Importanza per lo studio globale della dinamica terrestre.
- Introduzione alla reologia:
1
- Modelli viscoelastici di Maxwell, Kelvin-Voigt e SLS.
- Relazioni tra deformazione dipendente dal tempo e creep.
- Applicazioni in sismologia: Analisi del creep nei fenomeni tettonici lenti.

Modulo 2 – Onde Sismiche e Propagazione
- Onde P e S, onde superficiali (Rayleigh, Love).
- Velocità di fase e velocità di gruppo.
- Particolarità del moto particellare per onde P ed S.
- Rifrazione e riflessione: principi di Snell.
- Anisotropia e attenuazione.
- Geometric spreading e dispersione delle onde superficiali.
- Cenni sull’equazione d’onda in mezzi semplici.
- Introduzione ai modelli di velocità: omogeneo, stratificato, anisotropo.
- Esempi pratici: confronto tra modelli di velocità e dati osservati.
- Teoria del raggio sismico: concetti fondamentali.
- Conversione energetica su discontinuità: coefficienti di riflessione e
trasmissione.
- Cenni sulla dispersione e curve di dispersione.
- Introduzione alla tomografia sismica: applicazioni per studiare la Terra
interna.
- Esempi di tomografia globale e regionale.

Modulo 3 – Sorgente Sismica e Meccanismi Focali
- Parametri sorgente: lunghezza della faglia, spostamento medio, area di
rottura.
- Tensore momento sismico: calcolo e interpretazione.
- Diagrammi di irraggiamento per onde P ed S: geometria e applicazioni.
- Meccanismi focali classici: analisi e rappresentazione grafica.
- Studi di casi: analisi di meccanismi focali per eventi recenti.
- Implicazioni per la tettonica attiva.
- Relazione tra momento sismico, magnitudo e energia rilasciata.
- Metodi per stimare il momento sismico da dati osservati.
2

Modulo 4 – Strumentazione e Analisi Dati Sismici
- Principi di funzionamento dei sismometri: analogico e digitale.
- Caratteristiche delle reti sismiche: copertura, risoluzione.
- Processamento dei dati: acquisizione e digitalizzazione.
- Identificazione delle fasi P, S e delle onde superficiali: tecniche e strumenti.
- Interpretazione dei sismogrammi.
- Introduzione ai cataloghi sismici e alle loro applicazioni.

Modulo 5 – Localizzazione ed Inversione
- Metodi classici di localizzazione: curve di tempo, triangolazione.
- Metodo Wadati per la stima del tempo origine.
- Metodi inversi: basi matematiche e algoritmi comuni.
- Applicazioni della localizzazione inversa.
- Modelli di velocità semplificati: loro uso nella localizzazione.
- Pre-processamento dei dati per l’inversione.
- Esempi pratici: localizzazione di terremoti regionali e globali.
- Introduzione alla tomografia locale: tecniche e applicazioni.

Modulo 6 – Pericolosità e Rischio Sismico
- Concetti di base: pericolosità, vulnerabilità, esposizione.
- Metodologie qualitative e quantitative.
- Metodi probabilistici per la pericolosità sismica (PSHA): principi e
applicazioni.
- Mappe di pericolosità: costruzione e interpretazione.
- Sistemi di early warning: principi, tecnologie e limiti.
- Strategie di comunicazione del rischio alla popolazione.
Modulo 7 – Nuove Tecnologie e Applicazioni

- Introduzione al machine learning per la classificazione dei segnali sismici.
- Applicazioni di IoT per il monitoraggio sismico distribuito.
3
- Citizen science: coinvolgimento della popolazione nella raccolta dati.

Testi e Riferimenti Consigliati:
- Shearer, “Introduction to Seismology”.
- Lay & Wallace, "Modern Global Seismology".
- Stein & Wysession, “An Introduction to Seismology, Earthquakes, and Earth
Structure”.
- Documentazione di ObsPy, SEISAN o software analoghi.